[发明专利]一种微型显示器的像素电路

说明书

本发明公开了一种微型显示器的像素电路，该像素电路包括N个串接相联的晶体管、第一驱动晶体管和电容器，或者包括N个串接相联的晶体管、第一驱动晶体管以及和所述第一驱动晶体管形成串接相连的M个控制晶体管和电容器，或者包括第一晶体管、第二晶体管、第一驱动晶体管和电容器，或者包括第一晶体管、第二晶体管、第一驱动晶体管以及和所述第一驱动晶体管形成串接相连的M个控制晶体管和电容器。本发明公开了上述像素电路的拓扑结构与工作方式，与现有方案相比，这些像素电路具有充电速度快、外围电路简单、漏电小，精度和稳定性高、可提高最大亮度和对比度的优点。

技术领域

本发明涉及平面显示器的技术领域，尤其涉及一种针对以单晶硅芯片为基板的微型显示器的像素电路。

背景技术

当代平面显示器一般以多晶硅或非晶硅为基板，多晶硅或非晶硅的基板上集成了驱动电路以产生发光器件所需要的电流或电压。在主动型驱动的显示器面板中，每个像素都拥有一个独立的像素电路。当像素面板进一步减小时，采用了单晶硅作为基板，形成了对角线尺寸可小于1英寸的微型显示器，像素点距可达2000PPI(每英寸的像素数量)以上。由于单晶硅中晶体管的特征尺寸远小于多晶硅或非晶硅基板中晶体管的特征尺寸，因此单晶硅基板的驱动电路与多晶硅或非晶硅基板的驱动电路有很大不同，主要体现在以单晶硅为基板的微型显示器中每个像素输出电流为皮安至纳安级别，而以多晶硅或非晶硅为基板的普通显示器中每个像素输出电流为微安级别。现有的以单晶硅为基板的微型显示器采用了亚阈值电压缩放技术来产生微小电流的以驱动微型显示器的微小像素，但由于工作于亚阈值区域的驱动晶体管虽然可以产生很小的纳安级电流，但是亚阈值区域工作范围较难控制，带来充电速度慢、容易漏电、精度不稳定和外围电路复杂的缺点。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种更有效的针对以单晶硅为基板的微型显示器的像素电路，提高其电流精度和充电速度，并减小电路的复杂性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何利用基于单晶硅的金属-氧化物半导体场效应晶体管产生皮安至纳安级别的电流，并且使得充电速度快、漏电小、精度高且稳定、外围电路简单。

为实现上述目的，本发明提供一种微型显示器的像素电路，包括发光器件，其特征在于：(1)所述像素电路至少包括N个串接相联的晶体管、第一驱动晶体管和电容器；(2)所述N个串接相联的晶体管中的N个串联晶体管的栅极分别连接至N个选通线；(3)所述N个串接相联的晶体管中的第一个串联晶体管的源极或漏极连接至数据线，所述N个串接相联的晶体管中的最后一个串联晶体管的漏极或源极连接至所述第一驱动晶体管的栅极，包括第一个串联晶体管和最后一个串联晶体管在内的所有N个串接相联的晶体管均彼此串联：上一个串联晶体管的漏极或源极连接至下一个串联晶体管的源极或漏极；(4)所述第一驱动晶体管的源极或漏极连接至像素电源或公共端，所述第一驱动晶体管的漏极或源极连接至所述发光器件的一端，所述发器件的另一端连接至公共端或像素电源；(5)所述电容器的一端连接至所述第一驱动晶体管的栅极，另一端连接至地或所述像素电源或地。

进一步地，N为2、3或4。

进一步地，所述N个串接相联的晶体管皆为沟道宽度不大于0.5微米的金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述第一驱动晶体管为沟道宽度不小于0.25微米的金属-氧化物半导体场效应晶体管。

进一步地，所述N个串接相联的晶体管各为P型或N型晶体管且所述第一驱动晶体管为P型或N型晶体管，所述P型晶体管的衬底连接至所述像素电源或其源极，所述N型晶体管的衬底连接至地。

进一步地，所述N个串接相联的晶体管都工作于开关状态，当所述N个选通线使N个串接相联的晶体管全部打开时，所述数据线上的电压值充电至所述电容器，当所述N个串接相联的晶体管中有任意一个关闭时，所述电容器使所述第一驱动晶体管的栅极保持了所述电压值。